University of Oulu

Ympäristön 3D-mallintaminen quadrokopterilla kuvatun 2D-videon pohjalta

Saved in:
Author: Seppälä, Marko1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Information Technology and Electrical Engineering, Department of Computer Science and Engineering, Computer Science
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 3.9 MB)
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201404271314
Language: Finnish
Published: Oulu : M. Seppälä, 2014
Publish Date: 2014-05-05
Physical Description: 73 p.
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Röning, Juha
Reviewer: Heikkilä, Janne
Röning, Juha
Description:

Tiivistelmä

Ympäristöistä muodostetuille 3D-malleille löytyy lisääntyvää kysyntää useilta eri teollisuuden aloilta, esimerkiksi robotiikan, arkkitehtuurin, arkeologian, filmiteollisuuden ja virtuaaliturismin parista. Lisääntyneen kysynnän vuoksi 3D-malleja halutaan luoda aikaisempaa nopeammin, edullisemmin ja automaattisemmin. Perinteisten 3D-mittaukseen perustuvien järjestelmien avulla suurten ympäristöjen 3D-mallintaminen ei ole käytännössä järkevää, sillä 3D-informaation mittaaminen on liian hidasta, vaikeaa ja kallista. Tämän vuoksi kehitetään järjestelmiä, joiden avulla 3D-informaatio voidaan laskea suoraan 2D-kuvien pohjalta käyttämällä apuna useita samasta näkymästä otettuja kuvia. Tällöin puhutaan niin sanotusta monen näkymän geometriasta. Tässä diplomityössä tehdään alustava toteutus järjestelmästä, jonka avulla ympäristö voidaan 3D-mallintaa videokuvan pohjalta hyödyntämällä monen näkymän geometriaan perustuvia menetelmiä. Kuvausrobottina käytetään Parrot-yhtiön AR Drone 2.0 quadrokopteria. Ohjelmiston toteuttamisessa hyödynnetään avoimeen lähdekoodiin perustuvia VisualSFM- ja OpenCV-ohjelmistoja. Puuttuvat ohjelmiston osat on toteutettu Python-ohjelmointikielen avulla. Työssä on selvitetty, että mitä ongelmia tällaisen järjestelmän toteuttamisessa kohdataan ja mitä menetelmiä näiden ongelmien ratkaisemiseen on olemassa.

see all

Environment 3D-modeling from 2D-video captured by a quadricopter

Abstract

Increasing demand for environment based 3D models can be found in various different industries such as robotics, architecture, archeology, the film industry, and virtual tourism. Due to the increasing demand, 3D models now require faster, cheaper and more automatized creation than before. 3D modelling of large environments with the use of traditional 3D measuring systems is not reasonable in practice because measuring of 3D information is too slow, difficult, and expensive. Because of this, systems are being developed that allow 3D information to be calculated directly from 2D images by utilizing several images taken of the same view. This is so-called multiple view geometry. In this Master’s thesis a preliminary implementation of a system, by the aid of which a 3D model of an environment can be created from the basis of video capture, was completed. The system utilizes methods based on multiple view geometry. For the video capturing robot, a Parrot AR Drone 2.0 quadricopter was used. In the software implementation, open-source based VisualSFM and OpenCV software were used. Remaining parts of the software were implemented using Python software language. This thesis determines what problems are encountered when implementing this type of system, and what methods exist for solving those problems.

see all

Subjects:
Copyright information: © Marko Seppälä, 2014. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.